Журнал - Вісник Донбаської державної машинобудівної академії 2010 №1 (6Е)

Подождите немного. Документ загружается.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

137

Метод психологического исследования предполагает использование для достижения

экспертных целей психологических законов и закономерностей, которые могут быть «при-

ложимы» к качественно различным объектам. К общим методам психологического исследо-

вания можно отнести: психологическую диагностику, прогнозирование, проектирование, ме-

тоды воздействия [7]. Например, метод психологической диагностики реализуется через спе-

циальные методы: биографический, наблюдения, беседу, инструментальные личностные ме-

тодики, методики изучения особенностей отдельных сфер психической деятельности.

Довольно широко используется тестирование. Обычно для диагностики применяется

комплекс специальных методов в зависимости от цели. Допустим, исследование изменений

состояния человека в нестандартной ситуации проводится при помощи психофизиологиче-

ского метода, психометрических проб, метода операторских задач, личностных тестов. В не-

которых случаях необходим психолингвистический метод исследования: исследования со-

держательной стороны ответа на задачу с целью установления отобразившихся в нем навы-

ков мышления, особенностей памяти, восприятия.

В некоторых случаях для идентификации личности человека достаточно изучить всего

лишь сделанную им фотографию, – казалось, беспристрастно отражающую окружающий

мир [8].

В работе для выявления истинного «решателя» использовали метод, основанный на

такой психологической особенности индивида, как склонность к риску. Задача ставит его

в условия, когда некоторое решение должно быть принято «с риском», а имеющиеся в про-

грамме, зашитой в задание, часы определяют время, которое «решатель» тратит на преодо-

ление страха перед рискованным поступком.

ВЫВОДЫ

Разработан метод и информационные технологии, построенные на этом методе, по-

зволяющие выявить случаи преднамеренной или непреднамеренной замены лица, принявше-

го решение (решившего задачу) на лицо, выдающее себя за такого «решателя». Технологии

позволяют, исключив случаи попыток обучающихся несамостоятельно решить задачу, с од-

ной стороны, повысить качество обучения специалистов-литейщиков, а, следовательно,

и культуру производства, и, с другой, – ограничить

доступ к опасному производству «липо-

вых» специалистов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Научно-методический центр дистанционного обучения / Запорожский областной институт после-

дипломного педагогического образования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.zoippo.com.ua.

2. Коряченко А. А. Навчально-науково-виробничий комплекс «Академія дистанційної освіти» [Web-

страница] / А. А. Коряченко. – Київ : UAPA, 2003. – Режим доступу: http://www.uapa-dlc.org.ua/ado.html.

3. Коряченко А. А. Информационная проблема идентификации лица, выполнившего решение дистан-

ционно [текст] / А. А. Коряченко, И. И. Саух, Т. В. Лысенко // Материалы Международного научно-

технического семинара «Современные проблемы прикладной математики, информатики и автоматизации». –

Севастополь: СНТУ, 04–07 октября 2010. – С. 45–49.

4. Щеглов А. Идентификация и аутентификация. Так ли все просто? [Электронный ресурс] /

А. Щеглов,

К. Щеглов // ECM-Journal. – 2007. – Режим доступа: http://www.ecm-journal.ru/docs/Identifikacija-i-autentifikacija-

Tak-li-vse-prosto.aspx.

5. Идентификация пользователя [Электронный ресурс] // Финам. Словари, 2010. – Режим доступа:

http://www.finam.ru/dictionary/wordf013B6/default.asp?n=1.

6. Судебная психология [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.erudition.ru/referat /ref/id.

22580_1.html.

7. Методы судебно-психологической экспертизы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://revolution.

allbest.ru/ psychology/00043296.html.

8. Пашис А. Аспекты рационального анализа композиции. Психологическая идентификация личности

фотографируемого по результатам анализа изображений на его фотографиях [Электронный ресурс] / А. Пашис. –

Режим доступа: http://photo-element.ru/analysis/psyho2.html.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

144

ОПТИМИЗАЦИЯ НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПЕРЕХОДНЫМИ

ПОСАДКАМИ

Мартынов А. П., Московцев Н. Н.

Предложена концепция выбора переходных посадок на основе учета характеристик

проектируемого узла, особенностей технологических процессов изготовления и сборки на

конкретном машиностроительном предприятии. На основе современного процесса объектно-

ориентированного анализа и проектирования с помощью унифицированного языка модели-

рования (Unified modeling Language, UML) и унифицированного процесса (Unified Process,

UP) разработана удобная в ис пользовании автоматизированная система проектирования, ко-

торая позволяет оптимизировать конструктивно-технологические особенности неподвижных

соединений с переходными посадками для обеспечения требуемой точности центрирования

и использования имеющегося на предприятии технологического оборудования. Показаны

возможности учета при проектировании степени влияния различных факторов для конкрет-

ного узла изделия и на этой основе выбора наиболее подходящей посадки.

Запропонована концепція вибору перехідних посадок з врахуванням характеристик

складаної одиниці, що проектується, особливостей технологічного процесу виготовлення

і складання на конкретному машинобудівному підприємстві. На засадах сучасного процесу

об’єктно-орієнтованого аналізу і проектування за уніфікованої мови моделювання (Unified

modeling Language, UML) і уніфікованого процесу(Unified Process, UP) розроблена зручна

в користуванні автоматизована система проектування, що дозволяє оптимізувати конструк-

тивно-технологічні особливості нерухомих з’єднань з перехідними посадками для забезпе-

чення потрібної точності центрування та використання наявного технологічного устаткуван-

ня. Показано можливості врахування при проектуванні ступеня впливу різних факторів для

конкретного вузла виробу і на цій основі вибору найбільш підходящої посадки.

The conception of the medium fit choice including characteristics of the projectible unit,

features of technological process for production and assembling in the specific plant has been pro-

posed. Suitable automated design system is developed with the object-oriented analyses process,

Unified modeling Language and Unified Process. This system permits to optimize constitutive and

technological peculiarities of immovable units with the medium fit for the required centering accu-

racy and for the using of the existing technological equipment. The possibilities of account when

designing the degree of influence of different factors for a particular site and products on this basis

to select the most suitable landing have been shown.

Мартынов А. П. канд. техн. наук, доц. кафедры ОПМ ДГМА

tm@dgma.donetsk.ua

Московцев Н. Н. студент ДГМА

ДГМА – Донбасская государственная машиностроительная академия, г. Краматорск

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

145

УДК 621.9.025

Мартынов А. П., Московцев Н. Н.

ОПТИМИЗАЦИЯ НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПЕРЕХОДНЫМИ

ПОСАДКАМИ

Неподвижные соединения с переходными посадками образуются в системе отверстия

(системе вала) с использованием, как правило, основных отклонений j

), j (J), k (K), m (M),

n (N) и применяются главным образом в неподвижных разъемных сборочных единицах

для передачи крутящих моментов с необходимостью хорошего центрирования.

При сборке таких соединений могут быть получены или натяги, или зазоры и, таким

образом, основной характеристикой переходных посадок считается вероятность появления

при сборке зазора (натяга) [1].

Из всех видов соединений с разным характером сопряжения их поверхностей наиме-

нее исследованы именно соединения с переходными посадками, чему способствует тот

факт, что такие соединения чаще всего дополняют средствами крепления (шпонки, вин-

ты, штифты и т. п.) и таким образом гарантируют передачу крутящего момента.

Между тем, от правильного выбора характера сопряжения поверхностей в рассматри-

ваемых соединениях в значительной степени зависят точность соединений, удобство сборки-

разборки, и, следовательно, технологичность изделия. В конечном счёте, этот выбор опреде-

ляет его качественные показатели.

Проблема заключается в диалектическом противоречии между необходимостью

обеспечения высокой точности центрирования соединяемых деталей и прочности их

посадки, с одной стороны, и удобством сборки-разборки соединения и, следовательно,

технологичностью изделия, с другой стороны.

В машиностроении при выборе характера посадок всех видов неподвижных соедине-

ний чаще всего используют методы прецедентов и подобия, недостатком которых является

сложность определения признаков однотипности, невозможность учёта большого количества

технологических особенностей изготовления, в результате чего часто нормируемые точность

и характер сопряжения поверхностей деталей не всегда оптимальны, что приводит к сниже-

нию качества эксплуатации изделий, например металлорежущих станков [2].

Что касается расчетных методов, то здесь, в отличие от посадок с натягом, назначае-

мых на основе предварительно вычисленных его предельных значений (в [3], например,

предложена методика автоматизированного выбора таких соединений) используют метод

попыток, задаваясь конкретными посадками и определяя затем вероятностные характеристи-

ки, исходя из предпосылки, что трудоемкость сборки и разборки, а также характер сопряжения

деталей во многом определяется вероятностью получения в соединениях натягов и зазоров.

Однако при этом остаются вне области рассмотрения такие вопросы как количествен-

ные характеристики точности центрирования собираемых деталей, возможность учета при

выборе конкретной посадки динамики работы изготовляемых машин и технологических

возможностей наличного металлорежущего и сборочного оборудования.

Целью данной работы является совершенствование методики расчёта и оптимизация

выбора неподвижных соединений с переходными посадками на основе автоматизации с уче-

том всего комплекса определяющих факторов (конструктивно-технологические особенности

и служебное назначение соединения, себестоимость обработки сопрягаемых деталей и воз-

можности процесса сборки и частота проведения этих операций в эксплуатации и проч.).

Для этого решалась задача обеспечения возможности исследования и учета соответст-

вующих конструктивных и технологических факторов, определяющих как характер сопряже-

ния, так и процесс обработки и сборки деталей, что, в конечном счете, позволит реализовать

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

146

управление качеством сопряжений неподвижных соединений и с учетом всех особенностей

выбрать посадку с использованием представленных в стандартах полей допусков сопрягае-

мых деталей.

Для решения этой задачи разрабатывалась автоматизированная система поиска наи-

более подходящей посадки на основе обработки соответствующей информации и получен-

ных для этого количественных характеристик.

Для определения вероятности того, что погрешности как случайные величины нахо-

дятся в тех или иных пределах, используют интегральную функцию вероятности:

Ф(z) =

∫

−

)

(exp

[4].

Поскольку распределение размеров деталей при изготовлении в машиностроении ча-

ще всего подчиняется нормальному закону, распределение зазоров и натягов также будет со-

ответствовать этому закону. Центр такой кривой будет соответствовать зазору или натягу,

получающемуся при соединении вала и отверстия с наиболее вероятными размерами, т. е.

с размерами, соответствующими серединам полей их допусков, а точка на оси x, разделяю-

щая зазоры и натяги, соответствует значению натяга N = 0.

Для предварительно выбранной посадки с учетом предельных натягов

min

N и

max

средний натяг

minmax

Среднее квадратичное отклонение натяга (зазора)

6/1

dDN

TT +=

, а предел интег-

рирования

/= .

По найденному значению z определяется из таблицы значений интегральной функции

вероятности значение Ф(z).

Тогда вероятность натяга в соединении (и процент соединений с натягом), а также ве-

роятность зазора в соединении (и процент соединений с зазором):

− вероятность натяга:

)(5,0

zФP

+= , если z > 0,

)(5,0

zФP

−=

, если z < 0;

− процент натягов (процент соединений с натягом)

100⋅= ;

−

вероятность зазора:

)(5,0

zФP

−= , если z > 0, )(5,0

zФP

+= , если z < 0;

− процент зазоров (процент соединений с зазором)

100⋅= .

Как свидетельствуют материалы ГОСТ 25347-82, в переходных посадках предусмот-

рена относительно высокая точность сопрягаемых поверхностей деталей: 4–7 квалитеты для

валов, 5–8 квалитеты для отверстий, причем основной (предпочтительный) ряд этих посадок

образуется валами 6-го квалитета и отверстиями 7-го квалитета. Чем выше точность посадок,

тем выше точность центрирования и меньше усилие, потребное для сборки

соединения, но

и большая себестоимость обработки деталей. При этом с переходом от основных отклонений

), до n (N) вероятность натяга в соединении увеличивается, а вероятность зазора умень-

шается.

Однако эти и любые другие подобные общие и относительные характеристики пере-

ходных посадок не позволяют выбрать из них ту оптимальную, которая в наибольшей степени

удовлетворяет необходимую точность центрирования (например, с обеспечением допуска на ра-

диальное биение установленного

на валу зубчатого колеса) и соответствует возможностям

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

147

имеющегося оборудования для обработки и сборки. Достаточной характеристикой для ре-

шения проблемы не может также являться и рассмотренная выше вероятность получения

в соединении зазора (натяга).

Действительно, например, в соединениях с посадкой H7/k6 (из числа предпочтитель-

ных по ГОСТ 25347-82), часто применяемой в конструкциях изделий машиностроения, веро-

ятность натяга составляет в зависимости

от диаметра соединения 0,24–0,34 [1] и, следова-

тельно, при серийном производстве в 24–34 % изделий наиболее вероятен натяг. Это озна-

чает, что, несмотря на считающиеся в таких случаях относительно благоприятные условия,

при сборке этих соединений понадобится оборудование для запрессовки, причем потребное

усилие пресса или приспособления заранее неизвестно. Особенно большие трудности в связи

с этим

обстоятельством возникнут в соединениях с использованием основных отклонений m

(M), n (N). С другой стороны, в остальных соединениях с рассматриваемой посадкой, где

большая вероятность получения зазора (или в определенной их части с большими величина-

ми зазора) может не обеспечиваться требуемая точность центрирования. Такая неопределен-

ность эксплуатационных и технологических возможностей тем

более увеличивается при ис-

пользовании посадок с иным соотношением квалитетов вала и отверстия (в машиностроении

применяются также посадки с одинаковыми квалитетами сопрягаемых деталей или с квали-

тетом отверстия на два грубее, чем у вала).

Поэтому считаем, что для обеспечения определенности рассматриваемых посадок при

выборе наиболее оптимальной необходимы конкретные их количественные

характеристики

и, прежде всего, с одной стороны, необходимое усилие запрессовки для того, чтобы можно

было установить возможность реализации операции сборки на имеющемся оборудовании и,

с другой стороны, образующийся эксцентриситет (несоосность) соединяемых деталей, что

позволит установить степень соответствия требуемой точности их центрирования.

Тогда, как и для любого соединения с натягом, можно считать

, что при максимальном

табличном натяге

max

N переходной посадки усилие запрессовки [5]:

dlfpF

зтабл

⋅

max

, (1)

где l – длина сопряжения; пренебрегая шириной фасок, можно принять, что l – длина

ступицы;

f – коэффициент трения при запрессовке; можно принять

f = 1,2

[5] (

– коэф-

фициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания);

табл

max

– давление на сопрягаемых поверхностях, возникающее при этом натяге [1]:

()

AABB

max

ECECd

табл

−

= , (2)

где N

–

поправка, учитывающая смятие микронеровностей контактных поверхностей

деталей при образовании соединения и определяемая по формуле [1]:

)(8,4)(2,1Nш

OВOВ

RaRaRzRz

≈

≈ ,

где Rz

, Rа

, Rz

, Rа

– параметры шероховатости соединяемых деталей;

и С

– коэффициенты Ляме, определяемые по известным формулам:

−

)/(1

;

−

)/(1

, (3)

d, d

и d

– соответственно номинальный диаметр соединения, внутренний диаметр

охватываемой и наружный диаметр охватывающей поверхностей сопрягаемых деталей;

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

148

– коэффициенты Пуассона материалов соответственно охватываемой (вала)

и охватывающей (отверстия) деталей.

Наиболее часто рассматриваемую задачу выбора переходной посадки приходится ре-

шать в соединениях типа зубчатых колес, звездочек, маховиков и подобных деталей с вала-

ми. Поэтому в дальнейшем под отверстием будем понимать ступицу таких деталей.

Тогда, если обе детали стальные

(

0,3), то, учитывая, что при сплошном вале

= 0, получаем значение

C = 0,7.

Что касается величины

, то, как видно из построенной на рис. 2 кривой зависимости

(3), при переборе посадок следует учесть, что особенно резко значение этого коэффициент

увеличивается, начиная от соотношения диаметров

d/d

= 0,4–0,5.

Рис. 1. График изменения коэффициентов Ляме для стальной втулки (

Со) от соотношений

её диаметров ступицы

Принимая

= Е

= 2⋅10

Н/м

, f = 0,08 [5]

и подставляя значение

табл

max

в формулу (1),

окончательно получаем для стальных деталей соединения:

() ()

8,4

max

0602,0

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

−

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+−⋅

dddd

RNl

. (4)

В то же время при выборе подходящей посадки необходимо учитывать возможности

имеющегося оборудования для запрессовки.

Поскольку требуемый пресс обычно выбирают, исходя из усилия запрессовки с коэф-

фициентом запаса 1,5 [5], из формулы (4) получаем, что если наличное оборудование для

сборки соединений (пресс, прессующая установка) имеет наибольшее усилие запрессовки

пр

, то оно может быть использовано только в случае, если натяг

пр

max

в соединении не пре-

вышает величины:

()

[]

()

[

]

()

пр

ddddF

N ++

⋅

+−+⋅

= 8,4

0903,0

11/1

max

. (5)

Cо

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

0,7 0,9

d/d

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

149

Наконец, при выборе посадки неподвижного соединения необходимо исходить из то-

го, что наибольший эксцентриситет

e или смещение осей соединяемых деталей должны

обеспечивать требуемую точность вращения, а именно в необходимых пределах радиальное

биение зубчатого венца.

Поскольку при этом можно считать [1], что наибольший зазор в соединении

(

)

ов

RReS +−= 8,42

max

, получаем, что соответствующий ему эксцентриситет:

(

)

8,4

max

ов

RRS

Ниже представлено главное окно (рис. 2) с исходными данными и ходом проектиро-

вания, где в качестве примера приведены только 2 варианта возможных посадок.

Рис. 2. Главное окно программы с ходом решения задачи

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

150

При проектировании рассматривают варианты посадок, назначая предварительно по-

ля допусков отверстия и вала с указанием системы образования посадок.

Следует отметить, что до сих пор все без исключения рекомендации справочной ли-

тературы по назначению неподвижных посадок используют стандартные посадки по

ГОСТ 25346-89 (на постсоветском пространстве это один из стандартов так называемой еди-

ной

системы допусков и посадок – ЕСДП), что нельзя признать достаточным, поскольку для

развития международной торговли и создания конкурентоспособной продукции необходимо

в полной мере применять стандарты ISO 286-1:1988 и ISO 286-2:1988 на систему допусков и по-

садок в Украине, например, для этого введены идентичные стандарты ДСТУ ISO 286-1-2002

и ДСТУ ISO 286-2-2002).

В отличие от ГОСТ 25347-82, где с целью облегчения

применения системы при кон-

струировании и повышения уровня унификации изделий рекомендуются вполне определен-

ные посадки (среди них приведены и посадки для предпочтительного применения),

в ISO 286-2 конкретные посадки не даны, а содержатся лишь некоторые общие положении

и рекомендации об образовании посадок на основе рекомендуемых полей допусков валов

и отверстий.

Использование стандартов ISO с учетом приведенных там полей допусков в несколь-

ко раз расширяет возможности использования этого вида неподвижных соединений. Такой

подход особенно актуален с учетом важности решения проблемы взаимозаменяемости изде-

лий на основе комплекса международных стандартов GPS (Geometrical product specification –

геометрические требования к изделиям), создаваемых с 90-х годов, и для реализации которо-

го был специально создан новый Технический Комитет ISO/ТК 213 «Размерные и геометри-

ческие требования к изделиям и их проверка».

Кроме того, в ГОСТ 25347-82 не приводятся переходные посадки с размерами деталей

по 9-му квалитету (числовые значения допусков при переходе от квалитета к квалитету, на-

чиная с IT5, изменяются по геометрической прогрессии со знаменателем

φ 6,110

≈= , и по-

этому при использовании поля допуска

H9 вместо поля H8 минимальный натяг и его вероят-

ность в соединении резко уменьшаются).

Однако, как показывает опыт тяжелого машиностроения, при производстве крупных

машин с целью уменьшения трудоёмкости обработки и сборки в ненагруженных или мало-

нагруженных соединениях используют посадки типа

H9/k7, H9/m7 и др.

Поэтому программа учитывает необходимость обеспечения возможности выбора

и этого вида посадок.

Следует помнить, что посадки

H6/n5 и H5/n4, хоть и приведены в ГОСТ 25347-82

в числе переходных (см. таблицу в окне), на самом деле являются посадками с гарантиро-

ванным натягом. Эти посадки используют в необходимых случаях (прецизионные узлы, на-

пример, в станкостроении) и требуют наличия высокоточного металлообрабатывающего

оборудования.

Переход переходных посадок в число посадок с натягом возможен также при некото-

ром сочетании полей допусков отверстия и вала при назначении внесистемных посадок.

Оптимизация и окончательный выбор осуществляется оператором на основе несколь-

ких попыток, сокращение количества которых возможно при учете степени влияния пара-

метров формул (5) и (4) на величины

F и

пр

max

Степень влияния большинства параметров на указанные величины очевидны из фор-

мул (4) и (5). Что касается соотношений диаметров ступицы

d и d

, то, как показывают кри-

вые, построенные на основании этих зависимостей для стальных деталей с исходными дан-

ными в окне программы (см. рис. 2), особенно резко значения

пр

max

увеличиваются после

d/d

= 0,6–0,7, что нужно учитывать при выборе вариантов посадок.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

151

Задачу оптимизации посадки с учетом возможных конструктивно-технологических

особенностей узла значительно облегчает также визуализация результатов расчетов в виде

графиков интегральной функции вероятности

Ф(z) с разделением площади зоны натягов и за-

зоров согласно расчетам (см. рис. 2).

а б

Рис. 3.Зависимость параметров

пр

max

(а) и F (б) от соотношения диаметров ступицы

Окончательное решение должно учитывать технологические возможности металло-

режущего оборудования.

На рис. 2 представлены только 2 варианта предварительно выбранных посадок (с раз-

ными квалитетами размерами вала и отверстия). Если рассматривать эти варианты (с учетом

возможности осуществить сборку на имеющемся оборудовании), то можно назначить для

соединений соответственно посадку

H8/m7 (если с точки зрения обработки на оборудовании

предприятия желательно назначить по возможности относительно грубые квалитеты точно-

сти деталей), или посадку H6/k5 (эта посадка также соответствует поставленным условиям,

однако ее можно назначить только в случае наличия на предприятии металлорежущего обо-

рудования и технологий, обеспечивающих более высокую точность обработки). Следует до-

бавить, что

варианты должны быть равноценны с точки зрения обеспечения требуемой точ-

ности центрирования сопрягаемых деталей.

В целом при выборе посадок можно руководствоваться следующими общими сооб-

ражениями:

а) при наличии ударных и вибрационных нагрузок натяг посадки должен быть тем

больше, чем больше нагрузка;

б) чем чаще производится разборка – сборка сопряжения, тем натяг посадки должен

быть меньше;

в) чем выше требования, предъявляемые к точности центрирования деталей, тем натяг

посадки должен быть больше.

г) точные посадки позволяют повысить точность сборки (точность центрирования де-

талей) и снизить потребное усилие запрессовки (см., например, рис. 2), но требуют исполь-

зования более точного обрабатывающего оборудования.

На основе изложенной концепции выбора переходных посадок с использованием со-

временного процесса объектно-ориентированного анализа и проектирования с помощью

max пр

мкм

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 d/d

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

d/d

кН

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА № 1 (6Е), 2010

152

унифицированного языка моделирования (Unified modeling Language, UML) и унифициро-

ванного процесса (Unified Process, UP) [6] разработана автоматизированная система, которая

предоставляет конструктору возможность с учетом вышеприведенных соображений быстро

получить приемлемое решение, в том числе, путем варьирования исходных параметров со-

единения. Система разработана в среде Delphi 7.

Использование системы для выбора оптимального соединения реализовано таким об-

разом, чтобы она реализовала функции вычислений с

некоторой оптимизацией, а задача со-

поставления, оценки вариантов и наиболее целесообразного выбора как задача творческая

оставалась за разработчиком.

Программа позволяет выбрать посадку с учетом многих определяющих факторов:

требуемая точность центрирования (эксцентриситет осей

e), вероятность получения на сбор-

ке зазора (натяга), удобство сборки-разборки, технологические возможности имеющегося на

предприятии оборудования, как для обработки деталей, так и для сборки соединения.

Результаты расчетов получают в виде максимально возможных значений (в мкм) на-

тягов и зазоров, вероятностей их появления при сборке соединения, а также эксцентриситета

соединяемых деталей

и наибольшей величины натяга, при которой возможно использование

имеющегося сборочного оборудования.

ВЫВОДЫ

1. Предложена концепция выбора переходных посадок из числа всех возможных

к применению в машиностроении на основе учета особенностей проектируемого узла, осо-

бенностей технологических процессов изготовления и сборки на конкретном машинострои-

тельном предприятии, которая позволяет обеспечить обоснованный компромисс между свой-

ствами геометрии проектируемого изделия как средства обеспечения требуемых функцио-

нальных характеристик и его свойствами как объекта производства, способствующими его

изготовлению при оптимальных трудозатратах.

2. Показаны возможности учета при проектировании степени влияния различных фак-

торов для конкретного узла изделия и на этой основе выбора наиболее подходящей посадки.

3. На основе современного процесса объектно-ориентированного анализа и проекти-

рования с помощью UML и UP разработана удобная в пользовании автоматизированная сис-

тема проектирования, которая позволяет оптимизировать

конструктивно-технологические

особенности неподвижных соединений с переходными посадками для обеспечения требуе-

мой точности центрирования и использования имеющегося на предприятии технологическо-

го оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Палей М. А. Допуски и посадки : справочник: в 2 ч. Ч. 1 / М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. –

8-е изд., перераб. и доп. – СПб. : Политехника, 2001. – 576 с.

2. Мартынов А. П. Исследования собираемости крупных шпиндельных узлов с подшипниками качения /

А. П. Мартынов, О. Ф. Бабин, И. С. Коваленко // Надійність

інструменту та оптимізація технологічних сис-

тем : зб. наук. пр. – Краматорськ-Київ, 2009. – Вип. 24. – С. 142–152.

3. Мартынов А. П. Управление качеством неподвижных соединений за счет нормирования конструк-

тивно-технологических параметров / А. П. Мартынов, А. С. Зенкин, А. П. Васильев // Сборка в машинострое-

нии, приборостроении. – 2010. – № 9. – С. 14–18.

4. Кремер Н. Ш. Теория вероятностей

и математическая статистика / Н. Ш. Кремер. – М. :

ЮНИТИ–ДАНА, 2003. – 543 с.

5. Новиков М. П. Основы технологии сборки машин и механизмов / М. П. Новиков. – М. : Машино-

строение, 1980. – 592 с.

6. Арлоу Д. UML 2 и унифицированный процесс. Практический объектно-ориентированный анализ и п-

роектирование / Д. Арлоу, И. Нейштадт. – 2-е изд. пер. с англ., СПб : Символ

– Плюс, 2007. – 624 с. ил.